根據3D科學穀的市場觀察，混合動力汽車與(yu) 電動汽車零部件企業(ye) 對輕型機械加工刀具的需求不斷增長，為(wei) 了滿足新能源汽車製造企業(ye) 的需求，此前，3D科學穀分享過機械加工刀具製造商肯納金屬（ Kennametal）開發了一種輕量化鏜孔刀具，這款鏜刀是通過增材製造-3D打印技術製造的，用於(yu) 加工新能源汽車電機定子。

根據3D科學穀的了解，肯納的這款3D打印刀具經過不斷的設計迭代，與(yu) 第一代刀具相比，重量進一步減輕了 20%，帶有碳纖維主體(ti) 的 3D 打印定子鑽孔刀具重 7.3 公斤。

3D打印刀具

肯納

更精確的孔

根據3D科學穀，無論是3DP技術用於(yu) 硬質合金刀具的製造還是LPBF技術用於(yu) 金屬刀頭和刀柄的製造，3D打印技術在刀具領域的製造方麵占有越來越重要的位置。

更簡單、更方便、更精密

鏜孔加工刀具的作用是將工件上原有的孔進行擴大或精化，其特征是修正下孔的偏心、獲得精確的孔的位置，取得高精度的圓度、圓柱度和表麵光潔度。鏜孔加工作為(wei) 一種高精度加工法往往被使用在最後的工序上。例如，各種機器的軸承孔以及各種發動機的箱體(ti) 、箱蓋的加工等。與(yu) 其它機械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。隨著加工中心的普及，現在的鏜孔加工隻需要進行編程、按扭操作等。正因為(wei) 這樣，就需要有更簡單、更方便、更精密的刀具來保證產(chan) 品的質量。

新能源汽車的零部件通常通過更小、低馬力的CNC加工中心加工的，這類加工中心需要更輕的加工刀具。肯納的3D打印刀具僅(jin) 重 7.3 公斤，為(wei) 了確保在加工中心上快速更換刀具， Kennametal 推出了下一代 3D 打印刀具，用於(yu) 加工電動汽車的鋁製殼體(ti) ，滿足鋁電機主體(ti) 鏜孔加工的精度、圓度和表麵光潔度的需求。

該刀具的最新版本具有全新設計的臂結構、更大的碳纖維中心管，並且比原始設計進一步減輕了 20% 以上的重量。這種複雜的刀具能夠在一次操作中加工三個(ge) 大直徑的孔，為(wei) 汽車零部件製造商節省設置時間和加工時間，並提供最高的精度和表麵質量。

翼型臂內(nei) 部有冷卻液流動孔

肯納

新設計的刀具最近根據讀者和行業(ye) 專(zhuan) 家的投票獲得了 MM MaschinenMarkt 的生產(chan) 和製造類別的最佳行業(ye) 獎。肯納通過利用 3D 打印等先進製造技術，改進了切屑控製並提高了刀具剛性——這些創新可以幫助電動汽車行業(ye) 更快、更高效地加工。

左側(ce) 為(wei) 第一代設計(9.5千克)，右側(ce) 為(wei) 最新的刀具改進設計

肯納

在一次操作中加工三個(ge) 直徑，3D打印刀具確保加工表麵的對準直線度和同心度，同時顯著減少加工節拍。輕巧的3D打印組合刀具即使在功能較弱的機床上也能實現更快的刀具更換和旋轉。

翼型臂采用貫穿式冷卻液和 RIQ 鉸孔技術，3D打印-增材製造為(wei) 刀具實現了複雜內(nei) 部和外部特征。根據3D科學穀的了解，翼型臂確保無憂的排屑，該臂通過冷卻液確保精確和強大的冷卻液供應到切削刃和導向墊。用傳(chuan) 統製造方式經濟地生產(chan) 這將是困難或不可能的，但3D打印使肯納能夠實現甚至如此複雜的內(nei) 部特征。此外，肯納金屬 RIQ 鉸孔係統具有易於(yu) 直徑調整和無故障安裝新刀片的特點。

提升刀具性能的3D打印技術

根據3D科學穀的市場觀察，金屬3D打印技術在製造複雜的刀具外部結構以及內(nei) 部冷卻結構方麵占有了一席之地，山特維克可樂(le) 滿、瑪帕、高邁特等世界上著名刀具製造商，已將金屬增材製造工藝應用到個(ge) 別類型刀具的生產(chan) 中，從(cong) 而實現刀具性能的提升，或實現傳(chuan) 統製造工藝無法實現的特殊刀具。

3D科學穀白皮書(shu)

國內(nei) 切削刀具行業(ye) 起步較晚，但是隨著汽車、航空、軍(jun) 工、模具、製冷、電力等精密製造業(ye) 的快速發展，近年來行業(ye) 實現了跨越式發展。根據前瞻產(chan) 業(ye) 研究院，中國切削刀具行業(ye) 消費市場規模保持在400億(yi) 元左右，金屬切削刀具主要包括硬質合金刀具、高速鋼刀具和其他刀具(包括陶瓷刀具、超硬刀具等)。其中高速鋼刀具和硬質合金刀具在我國切削刀具市場中占據重要地位。

隨著現代製造業(ye) 的蓬勃發展以及國家政策的鼓勵扶持，我國數控刀具行業(ye) 湧現出了諸如株洲鑽石、廈門金鷺、上海工具廠、天工國際、森泰英格、恒鋒工具、沃爾德等為(wei) 代表的優(you) 秀企業(ye) ，上述企業(ye) 的部分重點產(chan) 品在核心參數上已經達到國際水平。前瞻產(chan) 業(ye) 研究院

根據3D科學穀的市場觀察，目前在刀具製造中應用的3D打印技術主要有兩(liang) 種。一種是LPBF選區激光熔化3D打印技術，用於(yu) 製造金屬刀具特殊的槽形或者刀具內(nei) 部複雜的冷卻通道；一種是3D科學穀在之前的文章中提到的3DP粘結劑噴射技術。

3D科學穀白皮書(shu)

根據3D科學穀，目前金屬材質的刀具可以通過LPBF選區激光熔化3D打印技術來實現複雜的內(nei) 冷卻流道和複雜的槽型外型。硬質合金刀具則可以通過3DP粘結劑噴射打印技術來實現結構一體(ti) 化製造。

3DP是一種粘結劑噴射打印技術，在這個(ge) 過程中，陶瓷硬質材料的粉末顆粒，包括碳化鎢顆粒通過含鈷、鎳或鐵的粘結材料層層打印粘結起來。這種粘合材料不僅(jin) 是粉末層之間的粘結劑，還使得產(chan) 品具有良好的機械性能並能生產(chan) 完全致密的部件，甚至可以選擇性地調整彎曲強度、韌性和硬度。3D科學穀了解到這些3D打印的硬質合金模具比傳(chuan) 統方法生產(chan) 的模具具有更大的幾何槽形自由度，可以製成更複雜的幾何形狀。

無論是3DP技術用於(yu) 硬質合金刀具的製造還是LPBF技術用於(yu) 金屬刀頭和刀柄的製造，3D打印技術在刀具領域的製造方麵占有越來越重要的位置。